Prognosen zu elektromagnetischen Immissionen von geplanten Mobilfunkstandorten

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1 Prognosen zu elektromagnetischen Immissionen von geplanten Mobilfunkstandorten Standort: Deisendorf Auftraggeber: Große Kreisstadt Überlingen

2 Inhaltsverzeichnis 1. Allgemeines Adressen Ortstermin Aufgabenstellung Vorgehensweise Berechnungstool Qualitätssicherung Immissions-Betrachtungen Verwendete Farbabstufungen Standortvergleiche Immissionsprognosen Ist-Situation des Standortes Ist-Situation Ausbaustufen Ausbau mit GSM900, UMTS und LTE Ausbau mit GSM900 und LTE Ausbau mit GSM900 und UMTS Bewertung Fazit Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 1 von 12

3 1. Allgemeines 1.1. Adressen Auftraggeber Auftragnehmer Große Kreisstadt Überlingen Umweltkoordinator Dr. Till Barthelmeß Münsterstraße Überlingen anbus analytik GmbH Gesellschaft für Gebäudediagnostik Umweltanalytik und Umweltkommunikation Mathildenstr Fürth 1.2. Ortstermin Durchgeführt von Ortstermin am - Untersuchungsauftrag Dipl.-Ing. Dietrich Ruoff und Uwe Münzenberg, Technische Leitung Gebäudediagnostik Prognosen über die zu erwartenden elektromagnetischen Immissionen von geplanten Mobilfunkstandorten anhand von computerunterstützten Simulationen Qualitätssicherung Die Qualitätssicherung entspricht DIN EN ISO Die Erstellung von Prognosen liegt nicht im akkreditierten Bereich. Untersuchungsobjekt Ausbauvergleich Standort Deisendorf Berichtsnummer Ausführungen Deisendorf12113-k 1 Original Datum des Prüfberichtes Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 2 von 12

4 2. Aufgabenstellung Die östlich von Deisendorf in der Nähe der Kirchgasse im Gewann Rebbühl am Wasserbehälter (Flurstück 79/1, Gemarkung Deisendorf) seit 1998 bestehende Mobilfunkanlage wird derzeit ausschließlich für eine GSM 900-Mobilfunkanlage der Fa. Vodafone genutzt. Im Frühjahr 2011 beantragte Vodafone, den Mast, der laut Vertrag "eine Höhe von bis zu ca. 10 m über dem Erdboden" hat, auf bis ca. 15 Meter zu erhöhen. Hintergrund des Antrags ist eine geplante Erweiterung des Standorts um die Mobilfunksysteme UMTS und LTE, gleichzeitig sollen die vorhandenen GSM 900-Antennen durch modernere Versionen mit anderen technischen Spezifikationen ersetzt werden. Mit der vorliegenden Untersuchung soll die Auswirkung der geplanten Änderung der Mobilfunkanlage auf die von der Anlage verursachten elektromagnetischen Immissionen in Deisendorf in verschiedenen Varianten dargestellt werden. Die Stadt Überlingen möchte anhand der beauftragten Immissionsprognosen den Mobilfunkausbau in Hinblick auf eine mögliche Immissionsminimierung kritisch begleiten. 3. Vorgehensweise Anhand von Computersimulationen kann bereits vor Aufbau und Inbetriebnahme von Mobilfunksendeanlagen der Verlauf der hochfrequenten Leitungsflussdichte im Versorgungsgebiet abgeschätzt werden. Bereits bestehende Mobilfunkanlagen können hierbei mit einbezogen werden, so dass sich ein Szenario was wäre wenn ergibt. Verschiedene Standort-Alternativen können gegenüber gestellt werden. Die Berechnung erfolgt auf Basis eines digitalisierten Geländemodells, um die jeweilige Geländeformation in die Prognose einbeziehen zu können. Dem Programm liegt ein Freiraum-Wellenausbreitungsmodell zugrunde, welches als Ergebnis einen Maximalwert ermittelt. Der berechnete Verlauf der hochfrequenten Leistungsflussdichte bezieht sich auf die so genannte Freifeldausbreitung, d.h. Einflüsse wie Reflexionen, Abschattungseffekte und Gebäudedämpfungen, werden in dem Modell nicht berücksichtigt da keine Gebäude im digitalen Geländemodell hinterlegt wurden. Die verwendete Berechnungsmethode stellt gerade im Umfeld bis 400 Meter um Sendeanlagen eine gute Näherung zu realen Immissionen dar und wurde mehrfach durch Vergleich mit realen Messungen verifiziert. Darüber hinaus nehmen die realen Messwerte mit größerer Entfernung zur Sendestation meist schneller ab. Aufgrund der verwendeten Rechenalgorithmen sind die realen Messwerte somit nirgends größer als die berechneten Immissionen. Eine umfassende Positivplanung im Sinne einer eigenständigen Mobilfunk-Netzplanung, mit dem Ziel eine Änderung des Flächennutzungsplanes zu bewirken, ist nicht Zweck der Untersuchungen, da die Netzplanung im alleinigen Verantwortungsbereich der jeweiligen Mobilfunkbetreiber liegt. Die derzeit vorhandene Bestandsanlage (GSM mit der geplanten neuen technischen Konfiguration) wurde bei der Berechnung berücksichtigt. Neben der aktuellen Standortbescheinigung der Bundesnetzagentur (STOB Nr vom ) wurden Unterlagen und Informationen der Stadt Überlingen sowie Plandaten des Netzbetreibers Vodafone verwendet sowie die technischen Daten der Sektorenantennen gemäß Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 3 von 12

5 Herstellerunterlagen. Der Einfluss umliegender Sendeanlagen wurde bei der Prognose aufgrund von deren Entfernung als vernachlässigbare Größe außer Acht gelassen Berechnungstool Die nachfolgenden Immissionsprognosen wurden im Programm Nirview Version 4 erstellt. Dabei wurden zusätzlich zu den Geländeverläufen (=Höhendaten) auch die Ausbreitungskennlinien der Funkantennen des jeweiligen Herstellers im Programm hinterlegt. Durch Koordinatengenaue digitale Ortspläne oder digitale Orthofotos (verzerrungsfrei maßstabsgetreue Luftbilder) können die so ermittelten Leistungsflussdichten anschaulich farbig dargestellt werden. Die elektromagnetischen Immissionen werden anhand einer Farblegende bestimmten Werten der Leistungsflussdichte zugeordnet und kann in einer definierten Höhe in Metern über Grund dargestellt werden. In den Immissionsprognosen zeigen die Flügel an den markierten Punkten die Hauptabstrahlrichtungen der Mobilfunkstationen an. Ist ein Kreis um einen Mittelpunkt gezogen, handelt es sich bei der dargestellten Mobilfunkstation um einen Rundstrahler ohne bevorzugte Hauptabstrahlrichtung in der Vertikalen Qualitätssicherung Üblicherweise wird mit realen Messungen an repräsentativen Punkten im Gebiet eine Qualitätssicherung zum Abgleich mit der Realität (Feinjustierung) vorgenommen. Dadurch wird auch sichtbar, ob alle beantragten Funkdienste bereits installiert sind Immissions-Betrachtungen Zum Vergleich von Standort-Immissionen werden die maximal möglichen Immissionen herangezogen. Dadurch ist eine Betrachtung unabhängig vom Auslastungs- oder Nutzungsgrad der Sendeanlagen möglich. Die typischen realen Leitungsflussdichten während des Tagesbetriebes liegen in der Regel deutlich niedriger und sind abhängig von der Anzahl der Telefongespräche oder dem Bedarf an digitalen Daten und somit der Auslastung der Mobilfunkstation. Innerhalb von Gebäuden ist, wegen der Dämpfung durch Baustoffe in der Regel mit zusätzlich deutlich verringerten Leistungsflussfichten, im Schnitt um 70 % bis 90 % zu rechnen. Die Maximalwert-Berechnungen erfolgten als Effektivwert für GSM mit Volllast mit beispielsweise zwei bzw. drei oder vier Kanälen je Sektor gemäß Standortbescheinigungen und bei UMTS und LTE mit zwei Bändern (entspricht je einem Kanal) Verwendete Farbabstufungen Die verwendeten Farbabstufungen wurden an frühere Berechnungen des Büro Honisch angelehnt. Die Darstellung der elektromagnetischen Immissionen ist zur besseren Lesbarkeit in Farbverläufen realisiert, die ähnlich wie Höhenlinien Stufen ergeben: Je enger beispielsweise die Farbabstufungen, umso schneller ändern sich die Intensitäten. Dargestellt werden die elektromagnetischen Immissionen als Leistungsflussdichte in µw/m 2 (Mikrowatt pro Quadratmeter). Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 4 von 12

6 Standortvergleiche Die berechneten und dargestellten Immissionen dienen zur quantitativen Darstellung der Ist-Situation und zum Vergleich von Ausbauänderungen sowie zur Erkennung möglicherweise überversorgter Bereiche (= Minimierungsansatz). Eine konkrete Netzplanung kann nur der jeweilige Betreiber mit detaillierten Kundendaten unter Einbeziehung seiner jeweiligen umliegenden Standorte erstellen. 4. Immissionsprognosen 4.1. Ist-Situation des Standortes Am betrachteten Standort nahe dem Wasserhochbehälter Kirchgasse sind folgende Installationen vorhanden: Vodafone GSM je 4 Kanäle Die Vodafone-Installation soll mit Tausch der Antennen- und Systemtechnik wie folgt ausgebaut werden: Vodafone neu GSM 900neu je 4 Kanäle UMTS je 3 Kanäle LTE je 2 Kanäle 1 GSM = global system of mobile communication, bezeichnet die für Mobil-Telefonie gängige 2. Datenfunk-Generation ( MHz, GSM 900 und MHZ, GSM 1800). 2 UMTS = universal mobile telecommunications system (Frequenz um 2 GHz), bezeichnet die 3. Datenfunk-Generation. Durch hohe Datenraten sind Anwendungen wie schneller Internetzugang, E-Commerce und mobiles Multimedia bis zu Video-Übertragungen möglich. 3 LTE (Long-Term-Evolution, hier im Frequenzbereich 800 MHz) ist ein neuer Mobilfunkstandard und zukünftiger UMTS-Nachfolger, der deutlich höhere Downloadraten erreichen kann. Das Grundschema von UMTS wird bei LTE beibehalten. So ist eine rasche und kostengünstige Nachrüstung der Infrastrukturen der UMTS-Technologie (3G-Standard) auf LTE (4G-Standard) möglich. Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 5 von 12

7 Abbildung 1: Betrachtungsgebiet Deisendorf Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 6 von 12

8 4.2. Ist-Situation Simulation 1: Wasserhochbehälter Kirchgasse GSM900 in 1,5 Meter Höhe (EG) in Deisendorf (1,5m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 300 µw/m² 100 µw/m² 4-Katharinenhof 65 µw/m² 5-Ortsmitte Nord 650 µw/m² Simulation 2: Wasserhochbehälter Kirchgasse GSM900 in 4 Meter Höhe (1.OG) in Deisendorf (4m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 300 µw/m² 100 µw/m² 4-Katharinenhof 70 µw/m² 5-Ortsmitte Nord 680 µw/m² Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 7 von 12

9 4.3. Ausbaustufen Ausbau mit GSM900, UMTS und LTE800 Simulation 3: GSM900neu, UMTS, LTE800 in 1,5 Meter Höhe (EG) in Deisendorf (1,5m) 1-Kirchgasse NO µw/m² µw/m² 750 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord µw/m² Simulation 4: GSM900neu, UMTS, LTE800 in 4 Meter Höhe (1.OG) in Deisendorf (4m) 1-Kirchgasse NO µw/m² µw/m² 800 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord µw/m² Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 8 von 12

10 Ausbau mit GSM900 und LTE800 Simulation 5: GSM900neu, LTE800 in 1,5 Meter Höhe (EG) in Deisendorf (1,5m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 800 µw/m² 350 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord µw/m² Simulation 6: GSM900neu, LTE800 in 4 Meter Höhe (1.OG) in Deisendorf (4m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 850 µw/m² 380 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord µw/m² Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 9 von 12

11 Ausbau mit GSM900 und UMTS Simulation 7: GSM900neu, UMTS in 1,5 Meter Höhe (EG) in Deisendorf (1,5m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 650 µw/m² 800 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord 900 µw/m² Simulation 8: GSM900neu, UMTS in 4 Meter Höhe (1.OG) in Deisendorf (4m) 1-Kirchgasse NO µw/m² 650 µw/m² 600 µw/m² 4-Katharinenhof µw/m² 5-Ortsmitte Nord µw/m² Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 10 von 12

12 4.4. Bewertung Die berechneten Standort-Konfigurationen zeigen gemessen an den für die Zulassung von Sendeanlagen in Deutschland allein verbindlichen Grenzwerten der 26. Bundesimmissions-Schutzverordnung (BImSchV) 4 eine deutliche Unterschreitung. Der anlagenbezogene Schweizer Vorsorgewert nach der (Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung NISV, entspricht µw/m² / 6,1 V/m) wird ebenfalls deutlich unterschritten. Nachfolgend ist zum besseren Verständnis der ermittelten Werte ein Auszug aus den Auswertungen des Bayerischen Landesamtes für Umweltschutz von durchgeführten Messkampagnen wiedergegeben. Unter der Schirmherrschaft des Bayerischen Landesamtes für Umweltschutz sind die bisher durchgeführten Messungen aus dem Projekt zur Förderung der Erfassung elektromagnetischer Felder (FEE) vom Institut für Mobil- und Satellitenfunktechnik (IMST) ausgewertet worden 5. Erhoben wurde mit dieser Untersuchung die derzeit in Bayern gegebene Situation im unmittelbaren Umfeld (mit Sichtverbindung) zu Mobilfunkanlagen. Der Vergleich mit dieser Untersuchung aus Bayern wurde gewählt, weil für Baden-Württemberg keine vergleichbaren Daten vorliegen. Anders als die oben genannten Grenzwerte, deren Festsetzung nicht unumstritten ist, beschreiben die hier genannten Messwerte den aktuellen Status quo. Die Auswertung zeigt unter anderem: Der Median 6 für Mobilfunkimmissionen im EG (1,5 m) mit Sicht zu einer Sendeanlage liegt bei µw/m 2 (symbolisiert in der Grafik als blaue gestrichelt Linie). Der Median für Mobilfunkimmissionen im 1.OG (4,0 m) mit Sicht zu einer Sendeanlage liegt bei µw/m 2 (symbolisiert in der Grafik als blaue gestrichelt Linie) Der Grenzwert gemäß 26.BImSchV beträgt frequenzabhängig für GSM LTE800 ( MHz) ca µw/m² = Feldstärke von 42 V/m GSM 1800 ( MHz) ca µw/m² = Feldstärke von 58 V/m UMTS ( MHz) ca µw/m² = Feldstärke von 61 V/m Wissenschaf(f)t Vertrauen. Eine Initiative des IZMF unter der Schirmherrschaft des Bayerischen Landesamtes für Umwelt: Herausgeber: Informationszentrum Mobilfunk e. V., Stand: Mai Mit dem Median oder aber auch 50. Perzentil wir in einer Häufigkeitsverteilung ausgedrückt, dass 50 % der Messwerte unter dem Median liegen. Im Vergleich zum arithmetischen Mittel, oft Durchschnitt genannt, ist der Median robuster gegenüber sogenannten Ausreißern (extrem abweichenden Werten). Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 11 von 12

13 5.000 Immissionsvergleich Deisendorf µw/m² ,5m 4m 1,5m 4m 1,5m 4m 1,5m 4m Deisendorf Bestand GSM Deisendorf neu GSM,UMTS,LTE Deisendorf neu GSM,LTE Deisendorf neu GSM,UMTS Kirchgasse Süd West Katharinenhof Ortsmitte Nord Fazit Die beantragte Standortänderung hat eine deutliche Erhöhung der Immissionen im mittleren und nordöstlichen Bereich von Deisendorf (Kirchgasse) und z.b. am östlichen Katharinenhof zur Folge. Der vom Bayerischen Landesamt für Umwelt ermittelte Median für Mobilfunkimmissionen im EG wird an den exemplarisch dargestellten Punkten stellenweise überschritten. Will man im Sinne eines vorbeugenden Gesundheitsschutzes die Immissionen reduzieren, so ist im vorliegenden Fall eine Reduzierung der Anzahl der Kanäle für eine Immissionsminimierung Erfolg versprechend. Für das betrachtete Versorgungsgebiet erscheint es für die Autoren ausreichend, GSM mit maximal 2 Kanälen und UMTS mit einem Kanal zu versorgen. Die Möglichkeit einer Veränderung des Neigungswinkels der Sendeantennen erscheint wegen der veränderlichen Geländeformation ebenfalls Erfolg versprechend. Fürth, den anbus analytik GmbH Uwe Münzenberg Baubiologe (VDB) Technische Leitung Gebäudediagnostik Ende des Berichtes Prüfbericht: k vom Verfasser: Ruoff / Münzenberg Seite. 12 von 12